Đề tài 1 thiết kế hệ thống module thực hành khí nén, Điện – khí nén bằng phần mềm fluidsim p cho ngành kỹ thuật Điều khiển tự Động hóa

Thiết kế một mạch khí nén để điều khiển một xilanh tác động kép với các yêu cầu sau:1.. Nguyên lý hoạt động : Relay thời gian đóng chậm gồm các phần tử: van tiết lưu một chiều điều khiển

Kiểm tra chức năng của một số thiết bị khí nén

Hình ảnh thực tế kí hiệu

Mạch logic của van AND.

Nguyên lý hoạt động: Khi khí được cấp từ cả 2 đầu chân 1 thì khi đó khi mới được đẫn qua từ chân 2 của van Nếu khi chỉ cấp khí 1 đầu thì van sẽ không cho khí đi qua chân 2.

Tên khối Kí hiệu Số lượng

- Lấy các khối cần sử dụng ra

Khi ta nhấn Nút ấn 1, nút ấn 1 bị khóa khí được cấp từ nguồn đi qua van chứa nút ấn 1 đến van AND Van AND lúc này được tác động 1 đầu, van AND chưa cho khí đi qua Ta tiếp tục nhấn Nút ấn 2 khí được cấp từ nguồn đi qua van chứa nút ấn 2 đến van AND.Van AND lúc này được tác động 2 đầu khi đó van AND cho khí đi qua cấp khí lên xi lanh và đẩy piston đi ra Nếu muốn piston đi về thì ta chỉ cần nhấn thả tối thiểu một nút nhấn.

Thiết kế một hệ thống khí nén sử dụng van AND để đảm bảo rằng một xi lanh chỉ hoạt động khi cả hai nút bấm A và B đều được nhấn.

1 Xi lanh: Một xi lanh khí nén đơn giản có hành trình ra vào.

2 Van AND: Một van AND để kết hợp tín hiệu từ hai nút bấm.

3 Nút bấm A và B: Hai nút bấm để điều khiển hệ thống.

4 Van điều khiển xi lanh: Van 5/2 để điều khiển xi lanh ra vào.

Các khối cần sử dụng

Hình ảnh thực tế Kí hiệu

Mạch logic của van OR

Nguyên lý hoạt động: Khi tác động khí từ một đầu chân 1 (đầu bên nào cũng được) thì van sẽ cho khí đi qua.

- Lấy các khối cần sử dụng ra

Khi ta nhấn Nút ấn 1( hoặc 2), nút ấn 1 (hoặc) bị khóa khí được cấp từ nguồn đi qua van chứa nút ấn 1 đến van OR Van OR lúc này được tác động 1 đầu, van OR cho khí đi qua và tác động lên đầu bên trái xi lanh làm cho piston đi ra Nếu ta muốn piston đi vào thì ta phải nhả cả hai nút nhấn.

Thiết kế một hệ thống điều khiển xi lanh khí nén có thể được kích hoạt bởi hai nút nhấn A và B sử dụng van OR.

1 Khi nhấn nút A hoặc nút B, xi lanh sẽ mở ra.

2 Khi không nhấn nút nào, xi lanh sẽ thu về.

Kí hiệu hình ảnh thực tế

Nguyên lý hoạt động : Van một chiều có tác dụng chỉ cho lưu lượng khí nén đi qua theo một chiều, chiều ngược lại bị chặn Dòng khí nén đi từ A qua B, chiều từ B qua A bị chặn.

Lấy các khối ra và sắp xếp

Nối các khối lại với nhau

 Kích hoạt van 3/2 bên trái:

 Khi van 3/2 bên trái được kích hoạt, cửa 1 và cửa 2 của van này thông nhau Khí nén từ nguồn cấp qua cửa 1 vào cửa 2 và đi vào ngăn đầu của xi lanh (đầu trái của piston).

 Đồng thời, cửa 1 và cửa 3 của van 3/2 bên phải vẫn thông nhau, cho phép khí nén từ ngăn đuôi của xi lanh (đầu phải của piston) thoát ra ngoài qua cửa 3.

 Kết quả là piston của xi lanh di chuyển sang phải (xi lanh mở rộng).

 Kích hoạt van 3/2 bên phải:

 Khi van 3/2 bên phải được kích hoạt, cửa 1 và cửa 2 của van này thông nhau Khí nén từ nguồn cấp qua cửa 1 vào cửa 2 và đi vào ngăn đuôi của xi lanh (đầu phải của piston).

 Đồng thời, cửa 1 và cửa 3 của van 3/2 bên trái vẫn thông nhau, cho phép khí nén từ ngăn đầu của xi lanh (đầu trái của piston) thoát ra ngoài qua cửa 3.

 Kết quả là piston của xi lanh di chuyển sang trái (xi lanh thu lại).

Thiết kế một hệ thống điều khiển xi lanh khí nén để xi lanh chỉ có thể di chuyển theo một hướng cụ thể khi sử dụng van một chiều.

1 Xi lanh khí nén phải di chuyển ra khi nhấn nút nhấn.

2 Xi lanh sẽ thu về khi nhả nút nhấn.

3 Sử dụng van một chiều để đảm bảo khí nén chỉ di chuyển theo một hướng nhất định.

4.1 Van tiết lưu 1 chiều điều chỉnh được.

Nguyên lý hoạt động : Có thể điều chỉnh được lưu lượng dòng khí nén đi qua van Dòng khí nén đi từ Anqua B và ngược lại Tiết diện A thay đổi bằng vít điều chỉnh.

Tên khối Kí hiệu Số lượng Van tiết lưu 1 chiều điều chỉnh được

 Khi van 3/2 được kích hoạt, cửa 1 và cửa 2 của van thông nhau Điều này có nghĩa là khí nén từ nguồn sẽ đi vào cửa 1 và ra cửa 2, đi vào ngăn của xi lanh.

 Khí nén này sẽ đẩy piston của xi lanh ra ngoài, chống lại lực của lò xo hồi vị.

 Van tiết lưu giữa điểm A và B có tác dụng điều chỉnh tốc độ dòng khí nén đi vào ngăn xi lanh, kiểm soát tốc độ di chuyển của piston.

Thiết kế một hệ thống khí nén cho một nhà máy sản xuất

1 Hệ thống phải có một xi lanh khí nén để di chuyển một chi tiết máy từ điểm A đến điểm B và ngược lại.

2 Tốc độ di chuyển của xi lanh phải được điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với quy trình sản xuất.

3 Sử dụng van tiết lưu một chiều điều khiển được để điều chỉnh tốc độ xi lanh khi nó di chuyển theo một hướng cụ thể

Các khối cần sử dụng:

4.2 Van tiết lưu 1 chiều điều khiển bằng tay

Nguyên lý hoạt động : Tiết diện dòng chảy A thay đổi bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh bằng tay Khi dòng khí nén từ A qua B, lò xo đẩy màng chắn xuống và dòng khí nén chỉ đi qua tiết diện A Khi dòng khí nén đi từ B sang A, áp suất khí nén thắng lực lò xo, đẩy màng chắn lên và khi đó dòng khí nén đi qua khe hở giữa màng chắn và mặt tựa màng chắn, lưu lượng không điều chỉnh được.

Các khối cần sử dụng :

Van tiết lưu 1 chiều điều khiển bằng tay

Khi kích hoạt van 3/2 khí đi từ B qua A đẩy piston đi ra , khi tác động thêm 1lần nữa vào van 3/2 khí đi về đi từ A qua B làm piston đi về

Bài tập : Điều khiển tốc độ di chuyển của một xy lanh khí nén bằng cách sử dụng van tiết lưu 1 chiều điều khiển bằng tay.

1 Thiết lập một hệ thống khí nén bao gồm một nguồn khí nén, một van điều khiển khí nén (van 5/2 hoặc 4/2), một xy lanh khí nén tác động kép, và một van tiết lưu 1 chiều điều khiển bằng tay.

2 Điều chỉnh tốc độ di chuyển của xy lanh khi nó di chuyển theo cả hai chiều (kéo vào và đẩy ra).

Các khối cần sử dụng

Kí hiệu hình ảnh thực tế

Thiết kế mạch điều khiển khí nén tuần tự theo hành trình

Để thiết kế được sơ đồ chuyển mạch điều khiến khí nén cần:

 Bước 1 Lập biểu đồ trạng thái.

 Bước 2 Xác định các tín hiệu điều khiển, các công tắc hành trình.

 Tín hiệu đầu bước 1= Start + tín hiệu cuối cùng được tác động của bước thứ n.

 Tín hiệu đầu bức n= tín hiệu cuối cùng được tác động của bước trước nó.

 Bước 3 Vẽ sơ đồ mạch:

Ví dụ : Máy dập điều khiển bằng tay hoạt động theo các bước :A+, B+, A-, B-

Khi có tín hiệu tác động bằng tay, xi lanh B nâng lên để tạo vị trí hợp lý và nâng đỡ chi tiết, xi lanh A mang đầu dập đi xuống, khi dập xong ta thả tay hai xi lanh lùi về lần lượt và bắt đầu cho lần dập tiếp theo.

Các khối cần thực hiện

Xilanh tác động kép (Double acting cylinder)

Công tắc hành trình Van đảo chiều 4/2 tác động bằng khí (4/n Way Valve)

Bước 1: Lập biểu đồ trạng thái:( A 1, A 2 , B 1 , B 2 là công tắc hànhtrình¿

Theo biểu đồ trạng thái ta có:

Xi lanh A đi ra chạm công tắc hành trình A 2, dùng công tắc hành trình A 2 điều khiển xi lanh B đi ra

Xi lanh B đi ra chạm công tắc hành trình B 2, dùng công tắc hành trình B 2 điều khiển xi lanh A đi về.

Xi lanh A đi về chạm công tắc hành trình A 1, dùng công tắc hành trình A 1 điều khiển xi lanh B đi về.

Xi lanh B đi về chạm công tắc hành trình B 1, dùng công tắc hành trình B 1 điều khiển xi lanh A đi ra Bước 2: Xác định tín hiệu điều khiển, các công tắc hành trình.

Bước 3: Vẽ sơ đồ mạch:

Thực hiện nối như hình vẽ dưới đây:

Lúc đầu khí được đi qua công tắc hành trình A1 và cấp lên B-

Nhấn nút start khí đi qua công tắc hành trình B1tác động lên A+ làm cho xi lanh A đi ra

Xi lanh A đi ra ( đồng nghĩa với công tắc hành trình A1 đóng lại) chạm công tắc hành trình A2 khí được đi qua công tắc hành trình A2 và tác động lên B+ khi đó làm cho xi lanh B đi ra

Xi lanh B đi ra ( đồng nghĩa với công tắc hành trình B1 đóng lại) chạm công tắc hành trình B2 khí được đi qua công tắc hành trình B2 và các động lên A- làm cho xi lanh A đi về

Xi lanh A đi về ( đồng nghĩa với công tắc hành trình A2 đóng lại) chạm công tắc hành trình A1 khí được đi qua công tắc hành trình A1 tác động lên B- làm cho xi lanh B đi về

Ví dụ: Hệ thống cấp phôi tự động hoạt động theo các bước: A+, B+, ¿

Hệ thống được cấp phôi vào khoang chứa phôi khi có tín hiệu khởi động xi lanh A sẽ đẩy phôi ra và không đi về lập tức vì để tránh các phôi khác ở dưới sẽ bị tác động như độ rung của hệ thống hay độ nghiêng của hệ thống làm cho các phôi tiếp theo tự di chuyển ra khi đó hệ thống có thể bị kẹt Tiếp theo xi lanh B sẽ đẩy phổi đi xuống buồng chứa phôi và thực hiện công đoạn tiếp theo của quá trình sản xuất.

Bước 1: Lập biểu đồ trạng thái:( A 1, A 2 , B 1 , B 2 là công tắc hànhtrình¿

Theo biểu đồ trạng thái ta có:

Xi lanh A đi ra chạm công tắc hành trình A 2, dùng công tắc hành trình A 2 điều khiển xi lanh B đi ra

Xi lanh B đi ra chạm công tắc hành trình B 2, dùng công tắc hành trình B 2 điều khiển xi lanh A và xi lanh B đi về.

Xi lanh A và B đi ra chạm công tắc hành trình A 1 và B 1 , dùng công tắc hành trình A 1 và B 1 điều khiển xi lanh A đi ra.

Bước 2: Xác định tín hiệu điều khiển, các công tắc hành trình.

Các khối cần thực hiện: Nguồn, 2 xi lanh tác động kép, 4 van đảo chiều 3/2 đầu bên trái tác động bằng công tắc hành trình đầu còn lại gắn lò xo, 1 van đảo chiều 3/2 đầu bên trái tác động bằng nút nhấn có khóa đầu còn lại gắn lò xo , 2 van đảo chiều 4/2 tác động bằng khí cả hai đầu.

Thực hiện nối như hình vẽ dưới đây:

Nhấn nút start khí đi qua công tắc hành trình B1 và A1 tác động lên A+ làm cho xi lanh A đi ra

Xi lanh A đi ra ( đồng nghĩa với công tắc hành trình A1 đóng lại) chạm công tắc hành trình A2 khí được đi qua công tắc hành trình A2 và tác động lên B+ khi đó làm cho xi lanh B đi ra

Xi lanh B đi ra ( đồng nghĩa với công tắc hành trình B1 đóng lại) chạm công tắc hành trình B2 khí được đi qua công tắc hành trình B2 và các động lên A- và B- làm cho xi lanh A và B đi về

Bài tập 2: Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động hoạt động theo các bước : A+,A- B+,B-C+, C-

Khi nhấn nút start băng tải sẽ đẩy phôi đến lỗ chứa tròn thứ nhất, xilanh A đưa đầu đẩu ra đẩy phôi xuống lỗ chứa tròn thứ 2 rồi đi về, xilanh B đưa đầu dập xuống đóng dấu phôi, đóng dấu xong xilanh B đi về và xilanh C đi ra đi ra đẩy phôi xuống khoang chứa và đi về kết thúc một chi kì hoạt động

Bước 1 Lập biểu đồ trạng thái.

Bước 2 Xác định các tín hiệu điều khiển, các công tắc hành trình.

Bước 3 Vẽ sơ đồ mạch:

Bài tập 3: Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động hoạt động theo các bước: A+, B+,C+, C-,B-,A-

Nhấn nút Start, xilanh A đẩy chi tiết đi ra từ kho chứa và kẹp chặt, sau đó xilanh B đẩy mảnh ghép thứ nhất ra và kẹp chặt, tiếp tục xilanh C đẩy mảnh ghép thứ 2 đi ra, sau đó xilanh C,B,A lần lượt đi về.

Công tắc hành trình Van đảo chiều 4/2 tác động bằng khí

Bước 3 Vẽ sơ đồ mạch:

Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phương pháp tầng

3.1 Để thiết kế được sơ đồ chuyển mạch điều khiến khí nén theo tầng cần:

 Bước 1 Lập biểu đồ trạng thái và chia tầng.

- Chia tầng: thường được thực hiện trên biểu đồ trạng thái

 Nguyên tắc: Trong cùng tầng không có xi lanh nào vừa đi ra vừa đi vào

 Cách chia: Hướng từ trái qua pheo theo từng bước, nếu gặp xi lanh vừa đi ra vừa đi ra rồi đi vào, thì lùi 1 bước chia 1 tầng ở cuối bước đó.

 Bước 2 Xác định các tín hệu điều khiển theo tầng, các công tắc hành trình.

- Tín hiệu đầu bước 1= Start + tín hiệu cuối cùng được tác động của bước thứ n.

- Tín hiệu đầu bức n= tín hiệu cuối cùng được tác động của bước trước nó.

- Do xác định tín hiệu theo tầng nên ta sẽ xác định tín hiệu nào là của tầng nào

 Bước 3 Vẽ sơ đồ mạch

- Nguyên tắc hoạt động của mạch đảo tầng

 E nào tác động khí sẽ cấp lên tầng đó và đồng thời rest E trước nó Ví dụ E1 tác động khí sẽ cấp lên tầng 1 đồng thời reset En, E2 tác động khí sẽ cấp lên tầng 2 đồng thời reset E1…

 Mạch có n tầng thì sẽ có n-1 van nhớ

 Tại một thời điểm thì chỉ có một tầng có khí

 E1 lấy khí từ tầng n, En lấy khí từ tầng n-1

Ví dụ: Mạch đảo tầng 2 và 3 tầng cơ bản.

Bài tập 4: Vẽ mạch đảo tầng 5 và 6 tầng cơ bản

Ví dụ: Hệ thống băng tải vận chuyển sản phẩm hoạt động theo các bước: A+, B+,B-,A-

Có hai băng tải, băng tải ở vị trí thấp và băng tải ở vị trí cao, ta muốn phôi từ băng tải dưới được đẩy lên băng tải phía trên khi đó hệ thống dưới đây sẽ giúp làm điều đó Hệ thống có hai xilanh, khi băng tải dưới đưa phôi đến vị trí chuyển băng tải xi lanh A lúc đó sẽ đẩy ra làm nâng phôi lên vị trí băng tải trên và giữ nguyên trạng thái cho đến khi xi lanh B đẩy phôi vào băng tải trên thì khi đó xi lanh A mới đi về.

Các khối cần thực Nguồn Xilanh tác động kép Công tắc Van đảo Nút Start hiện (compressed ari supply)

(Double acting cylinder) hành trình chiều 4/2 tác động bằng khí (4/n Way Valve)

Bước 1: Lập biểu đồ trạng thái và chia tầng :

Bước 2 Xác định các tín hệu điều khiển theo tầng, các công tắc hành trình.

Start nối với cửa 1 của A 1 nối với nút tác động bằng khí vào E1 cấp khí nối lên tầng 1, E1 lấy khí từ tầng 2 ( tức là nối từ cổng 1 của nút start lên tầng 2)

B+ nối với A1 nối với tầng 1

B 2 nối với nút tác động khí vào E2 và cấp khí lên tầng 2, E2 lấy khí từ tầng 1

A −¿¿ nối với B1 và nối xuống tầng 2

Lúc đầu khí được cấp lên tầng 2

Nhấn nút Start đi qua công tắc hành trình A1 tác động lên E1 làm khí cấp lên tầng 1, tầng 2 sẽ bị ngắt khí, tầng 1 có khí thì tác động lên A+ làm cho xi lanh A đi ra.

Xi lanh A đi ra ( đồng nghĩa với công tắc hành trình A1 đóng lại) chạm công tắc hành trình A2 khí được đi qua A2 và tác động lên B+ làm xi lanh B đi ra.

Xi lành B đi ra ( đồng nghĩa với công tắc hành trình B1 đóng lại) chạm công tắc hành trình B2, khí sẽ đi qua B2 và tác động lên E2 làm khí cấp lên tầng 2 tác động lên B- làm cho xi lanh B đi về

Xi lanh B đi về ( đồng nghĩa với công tắc hành trình B2 đóng lại) chạm công tắc hành trình B1 làm cho xi lanh A đi vê.

Bài tập 5: Hãy làm lại Bài tập 3 bằng cách này:

Bước 1: Lập biểu đồ trạng thái và chia tầng

Bài tập 6: Thiết kế Mô hình đóng dấu phôi hình chữ nhật lấy ra từ khoang chứa hoạt động theo các bước:

Mô hình đóng dấu phôi hình chữ nhật lấy ra từ khoang chứa:

Khi nhấn nút Start xilanh A đẩy phôi từ khoang chứa ra đến nơi đóng dấu, xilanh B đưa đầu ấn xuống và đóng dấu vào phôi xong và đi về, tiếp theo xilanh C đẩy phôi đến khoang chứa phôi đã được đóng dấu

Công tắc hành trình Van đảo chiều 4/2 tác động bằng khí (4/n Way

Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phương pháp nhịp

4.1 Cấu tạo của khối điều khiển nhịp:

- Nếu một block nhịp gồm 4 module : Trong đó có 3 module TAA và 1 module TAB

- Cấu tạo khối nhịp điều khiển gồm có 3 phần tử là: phần tử AND, phần tử nhớ (van 3/2) và phần tử OR.

4.2 Cấu tạo bên trong và nguyên tắc hoạt động của khối block nhịp:

Kí hiệu của block nhịp:

- Công tắc hành trình X 1 sẽ cấp khí cho A 2 tương tự như vậy cho đến công tắc X n sẽ cấp khí về cho A 1

- Nguyên tắc hoạt động của block nhịp

 Các bước thực hiện lệnh xảy ra từng nhịp Nghĩa là khi các lệnh trong một nhịp thực hiện xong sẽ thông báo cho nhịp tiếp theo đồng thời sẽ xóa nhịp thực hiện trước đó.

- Như vậy các khối điều khiển theo nhịp có chức năng:

 Chuẩn bị cho nhịp tiếp theo

 Xóa các lệnh của nhịp trước đó

 Thực hiện lệnh của tín hiệu điều khiển

4.3 Cách nối ống dẫn khí với lock nhịp

- Chân P bên trái là chân cấp nguồn khí, chân P bên phải ta bịt lại

- Y n +1 đưa về nối vào van AND, đầu còn lại van AND nối vào van Start.

- Chân L bên phải nối vào van Reset, chân L bên trái bịt lại

- Chân Z 1 và Z n+1 nối lại với nhau

- Các chân X được nối với nguồn Để thiết kế được sơ đồ chuyển mạch điều khiến khí nén cần:

 Tín hiệu đầu bức n= tín hiệu cuối cùng được tác động của bước trước nó.

 Bước 3 Ráp tín hiệu vào mạch nguyên lý.

 Bước 4 Vẽ sơ đồ mạch.

Ví dụ: Hệ thống thiết bị uốn chi tiết hoạt động theo các bước:A+,B+,B-,C+,¿

Hệ thống này giúp chúng ta uốn một chi tiết hình dạng thằng thành chi tiết với hình dạng ta mong muốn. Các đầu xilanh được gắn các thanh dùng để kẹp và tạo hình chi tiết Khi chi tiết được đặt vào hệ thống, nếu có tín hiệu bắt đầu thì hệ thống sẽ bắt đầu hoạt động Xilanh A sẽ đi ra và kẹp chi tiết có định, xilanh

B va C đi ra và đi vào lần lượt để uốn tạo hình cho chi tiết Khi xilanh B và C thực hiện xong thì xilanh A sẽ đi về để nhả chi tiết khi đó chi tiết có thể tháo ra để tiếp tục với chi tiết khác.

Nút Start, Cấp nguồn, Định hướng

Các khối cần thưc hiện

Bước 2 Xác định các tín hiệu điều khiển, các công tắc hành trình. Nhịp 1: A +¿ ¿ = Start + A 1+ C 1

Bước 3 Ráp tín hiệu vào mạch nguyên lý

Bước 4 Vẽ sơ đồ mạch.

Chú ý: trước khi nhấn nút start thì hãy bấm nút reset trước.

Khi ta cấp nguồn khí sẽ tác động lên A- và C- và đến van AND để đợi tính hiệu bắt đầu

Tiếp theo ta nhấn nút Start khí đi qua lock nhịp và tác động đến A+ làm cho xi lanh A đi ra

Xi lanh A đi ra ( đồng nghĩa công tắc hành trình A1 đóng lại ) chạm công tắc hành trình A2 khí đi qua A tác

Xi lanh B đi ra ( đồng nghĩa công tắc hành trình B1 đóng lại ) chạm công tắc hành trình B2 khí đi qua B2 tác động lên B- làm cho xi lanh B đi về

Xilanh B đi về ( đồng nghĩa công tắc hành trình B2 đóng lại ) chạm công tắc hành trình B1 khí đi qua B1 tác động lên C+ làm xi lanh C đi ra.

Xi lanh C đi ra ( đồng nghĩa công tắc hành trình C1 đóng lại ) chạm công tắc hành trình C2 khí đi qua C2 và tác động lên A- và C- làm cho xi lanh A và C đồng thời đi về.

Bài tập 7: Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén điều khiển cho chuỗi: A+,B+,C+,A-,B-, C-

Nút Start, Cấp nguồn, Định hướng

Các khối cần thưc hiện

Bước 3 Ráp tín hiệu vào mạch nguyên lý.

Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo phương pháp tầng

1 Phương pháp thiết kế mạch điện khí nén theo tầng:

Bước 2: Xác định tín hiệu đầu tầng , điều khiển bước Thực hiện giống phần thiết kế mạch khí nén

Bước 4: Vẽ sơ đồ mạch, ráp tín hiệu đầu tầng, điều khiển bước vào mạch đảo tầng

Nguyên tắc hoạt động của mạch đảo tầng

- Khi khởi động mạch đảo tầng sẽ cấp điện cho tầng thứ n

- E nào tác động điện sẽ cấp lên tầng đó ( Ví dụ: E1 tác động điện sẽ cấp lên tầng 1, E2 tác động điện sẽ cấp lên tầng 2)

- Mạch có n tầng thì sẽ có n-1 van phần tử nhớ ( relay)

- Tại một thời điểm chỉ có 1 tầng có điện

Mạch đảo tầng 2 tầng cơ bản:

Mạch đảo tầng tổng quát:

3 Ráp tín hiệu đầu tầng, điều khiển bước vào mạch đảo tầng

Ví dụ: Máy khoan tự động hoạt động theo các bước A+, B+, B-, A-

Hệ thống khí nén điều khiển hai xilanh Xilanh A mang đầu khoan đi xuống với vận tốc đều được điều chỉnh trong quá trình khoan, Xilanh B làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết trong quá trình khoan.

Khi khoan xong, xilanh A mang đầu khoan lùi về, sau đó xilanh B lùi về mở hàm kẹp, chi tiết được tháo ra

Van đảo chiều 4/2 tác động bằng điện (4/n Way Valve)

Các khối cần thực hiện Van điện từ relay

Bước 2: Xác định tín hiệu đầu tầng , điều khiển bước : A+ = Start + A1= E1

- Nhấn nút start điện cấp lên tầng 2, dòng điện chạy đến kích hoạt relay k1 làm các tiếp điểm k1 đổi trạng thái

- Điện ngắt tầng 2 và cấp lên tầng 1 tác động vào van điện từ A+ làm xilanh A đi ra đồng thời mở công tắc hành trình A1, chạm công tắc hành trình A2 làm A2 đóng lại điện cấp có van điện từ B+ làm cho xilanh B đi ra đồng thời mở công tắc hành trình B1.

- Xilanh B đi ra chạm công tắc hành trình B2 làm cho B2 từ đóng chuyển sang mở, dòng điện dán đoạn không được cấp cho relay k1 làm cho các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

- Trạng thái ban đầu điện cấp cho tầng 2 vào van điện từ B- làm cho xilanh B đi về chạm công tắc hành trình B1 làm cho B1 đóng lại điện cấp cho van điện từ A- làm cho xilanh A đi về

Bài tập 8 : Máy dập tự động hoạt động theo các bước A+, B+, B-, A-, C+, C-

Nhấn nút Start xilanh A đẩy phôi từ khoang chứa ra và kẹp phôi cố định, xilanh B đưa đầu dập xuống làm nhiệm vụ dập phôi, dập phôi xong xilanh B đi về khi đó xilanh A mới đi về để nới lỏng phôi, cuối cùng xilanh C đẩy phôi xuống khoang chứa phôi đã được dập

Bước 2: Xác định tín hiệu đầu tầng , điều khiển

Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo phương pháp nhịp

Để thiết kế được sơ đồ chuyển mạch điều khiến khí nén theo nhịp cần:

 Tín hiệu đầu bước n= tín hiệu cuối cùng được tác động của bước trước nó.

 Bước 3 Vẽ sơ đồ mạch.

Ví dụ: Hệ thống thiết bị kép – khoan hoạt động theo các bước A+, B+, B-, A-

Nhấn nút khởi động Xilanh A đẩy phôi ra và kẹp phôi cho cố định, khi đó xilanh B sẽ đưa đầu khoan xuống và khoan phôi, quá trình lặp lại tự động cho đến khi hết phôi thì ta sẽ tắt.

Nguồn (compress ed ari supply)

Bước 2 Xác định các tín hiệu điều khiển, các công tắc hành trình Nhịp 1: A+ = Start.A1

- Nhấn nút set điện được cấp cho relay k4 làm các tiếp điểm k4 đổi trạng thái điện được cấp cho van điện từ A-

- Nhấn tiếp nút start điện cấp cho relay k1 làm cho các tiếp điểm k1 đổi trạng thái, ngắt k4 và cấp điện cho van điện từ A+ làm cho xilanh A đi ra đồng thời đổi trạng thái công tắc hành trình A1(từ đóng thành mở)

- Xi lanh A đi ra (làm cho công tắc hành trình A1 mở ra) chạm công tắc hành trình A2 làm cho A2 đóng lại, điện được cấp cho relay k2 các tiếp điểm k2 đổi trạng thái làm cho relay k1 mất điện ( các tiếp điểm k1 trở lại trạng thái ban đầu), điện cấp lên van điện từ B+ làm cho xilanh B đi ra.

- Xi lanh B đi ra (làm cho công tắc hành trình B1 mở ra) chạm công tắc hành trình B2 làm cho B2 đóng lại, điện được cấp cho relay k3 các tiếp điểm k3 đổi trạng thái làm cho relay k2 mất điện ( các tiếp điểm k2 trở lại trạng thái ban đầu), điện cấp lên van điện từ B- làm cho xilanh B đi về.

- Xi lanh B đi về (làm cho công tắc hành trình B2 mở ra) chạm công tắc hành trình B1 làm cho B1 đóng lại, điện được cấp cho relay k4 các tiếp điểm k4 đổi trạng thái làm cho relay k3 mất điện ( các tiếp điểm k3 trở lại trạng thái ban đầu), điện cấp lên van điện từ A- làm cho xilanh A đi về.

Bài tập 9: Hệ thống gắp chi tiết hoạt động theo các bước: A+, B+, B-, A-, B+, B-

Có hai băng tải lớn và nhỏ, băng tải nhỏ vận chuyển phôi đến, nhấn nút start xilanh A đưa đầu gắp tới nới băng tải nhỏ đã đặt phôi,xilanh B đưa đầu gắp xuống gắp phôi và đưa về dữ phôi trên đầu gắp, xilanh A đi về để đưa đầu gắp về băng tải lớn, đến nơi băng tải lớn xilanh B sẽ đi ra đưa phôi xuống băng tải lớn và nhả phôi ra và đi về

Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo phương pháp kết hợp

Để thiết kế được sơ đồ chuyển mạch điều khiến khí nén kết hợp cần:

 Bước 1 Lập biểu đồ trạng thái, chia tầng

 Bước 2: Xác định tín hiệu đầu tầng, điều khiển bước

 Nếu có n tầng thì có n relay và được gắn với các tín hiệu đầu tầng

 Bước 3 Vẽ sơ đồ mạch

Ví dụ: Cho băng tải hoạt động với các bước: A+, B+, B-, C+, C-, A-

Van đảo chiều 4/2 tác động bằng điện

Bước 1 Lập biểu đồ trạng thái, chia tầng:

Bước 3 Vẽ sơ đồ mạch

- Nhấn nút set điện được cấp cho relay k3 làm các tiếp điểm k3 đổi trạng thái điện được cấp cho tầng 3.

- Nhân tiếp nút start điện cấp cho relay k1 làm các tiếp điểm k1 đổi trạng thái làm cho relay k3 mất điện, điện cấp cho tầng 1 và

- Xi lanh A đi ra ( đổi trạng thái công tắc hành trình A1 thành mở) chạm công tắc hành trình A2 làm A2 đóng lại điện cấp cho van điện trường B+ làm xilanh B đi ra

- Xi lanh B đi ra (đổi trạng thái công tắc hành trình B1 thành mở) chạm công tắc hành trình B2 làm B2 đóng lại, điện được cấp cho relay k2 các tiếp điểm k2 đổi trạng thái làm cho relay k1 mất điện, điện cấp cho tầng 2 và van điện từ B- làm xilanh B đi về.

- Xi lanh B đi về ( đổi trạng thái công tắc hành trình B2 thành mở) chạm công tắc hành trình B1 làm B1 đóng lại, điện được cấp có van điện trường C+ làm cho xilanh C đi ra.

- Xi lanh C đi ra ( đổi trạng thái công tắc hành trình C1 thành mở) chạm công tắc hành trình C2 làm C2 đóng lại, điện cấp cho relay k3 làm các tiếp điểm k3 đổi trạng thái dẫn đến k2 mất điện, điện cấp lên tầng 3 và van điện từ C- làm cho xilanh C đi về.

- Xi lanh C đi về ( đổi trạng thái công tác hành trình trình C2 thành mở) chạm công tắc hành trình C1 làm C1 đóng lại, điện được cấp cho van điện trường A- làm cho xilanh A đi về.

Bài tập 10: Hệ thống phay hoạt động theo các bước A+, B+, B-, A-

Nhấn nút Start xilanh A đi ra kẹp chặp phôi lại, xilanh B đi ra kéo theo bệ đỡ, phôi và xilanh A đi ra đến máy phay khi xilanh B đi ra hết mức đồng nghĩa máy phay cũng cắt phôi xong, xilanh B đi về sau đó xilanh A đi về và nới lỏng phôi để đưa phôi ra ngoài.

Van đảo chiều 4/2 tác động bằng điện

Bước 1 Lập biểu đồ trạng thái, chia tầng

Bước 2: Xác định tín hiệu đầu tầng, điều khiển bước

Bước 3 Vẽ sơ đồ mạch

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống module thực hành khí nén, điện – khí nén bằng phần mềm Fluidsim-P cho ngành kỹ thuật Điều khiển tự động hóa
Tác giả	Nguyễn Văn Phú, Đoàn Nhật Tân, Dương Đình Khánh
Người hướng dẫn	Đoàn Công Anh
Trường học	Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Cơ sở TP.HCM
Chuyên ngành	Kỹ thuật Điều khiển tự động hóa
Thể loại	Nghiên cứu khoa học
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	163
Dung lượng	7,87 MB